1. 引言
烟草行业工艺控制系统的有线通讯网络架构正在改变，由多点接口MPI、过程现场总路线PROFIBUS[1]、工业以太网PROFINET到无线WIFI局域网[2]，融合了创新的工业无线技术，把有线的工业控制网络进一步无线延伸到现场中，使原来有线方式不能或不方便采集到的现场数据，更经济、更方便的实现现场数据的采集，确保了烟草工业控制系统更安全、可靠、经济、高效。
2. 应用
无线WIFI局域网适合较大网络系统应用，在传输距离、信息量、覆盖面、和效率上都有比较大的提升，推动了工业无线控制领域的发展。在工业现场，一些恶劣工业环境难以使用电缆，有线局域网布线比较复杂，因此无线局域网有比较明显的优势。在工业自动化系统中，底层的各类传感器、执行机构、手持HMI等现场设备与PLC连接起来组成了一个控制网络，这些现场设备通过PROFIBUS或PROFINET通信接口将工业设备的数据信息通过由路由器和无线路由器组成的以太网络及无线局域网信号进行相互传输交换数据，如图1所示。工业WIFI以太网符合无线局域网IEEE 802.11b和以太网络IEEE 802.3标准，支持标准的TCP/IP网络通讯协议，方便地将有线设备转换成无线通信，能够快速组建大型无线网络。
图1 工业无线网络架构
3．无线技术在烟草行业中应用
3.1翻箱喂料系统工业无线网络
翻箱喂料系统由烟箱辊道站台(Roller Tables)简称3107、双抱臂(Gantry A和B) 简称3102A/B、喂料供给(Feeding to makers) 简称3106、空箱回收小车(T.car C) 简称3102C和上位工控机组成。它们是由五个独立的PLC控制的，之间通过无线工业以太网技术进行即时通信交互信息，烟丝箱要料信息、烟丝箱RFID信息、抱臂A和B的任务分配信息、卷接机的烟丝喂料信息、喂料机卸空信息以及各个控制系统的状态数据交互信息等等，如下图2所示。
图2 翻箱喂料系统网络结构图
翻箱喂料系统网络以S7通信为基础的，它是S7系统PLC基于MPI、PROFIBUS、ETHENET网络的一种优化的通信协议，3107、3102A/B、3106、3102C和上位工控机主要通过S7 300/400PLC之间进行通信。SIMATIC S7-PN CPU包括了一个集成的PROFINET接口，除此外还组态西门子工业无线SCALANCE W通讯，以调用系统功能块SFB12/FB12、SFB13/FB13来进行PLC之间的数据交换。
3.2翻箱喂料系统工业无线网络实现
在抱臂3102A、3102B 和空箱回收小车3102C的PLC硬件组态中建立相关的S7通信，对应的IP地址分别为192.168.0.201、192.168.0.202和192.168.0.203。
图3工业无线网络硬件组态
通过1S的脉冲信号请求SFB12通信，在DONE或ERROR位还没有置位前，该作业一定不能复位和重启动，在每发送一个作业后相应会置位这个两位中的一个。 REQ 参数（db51.dbx10.2或1HZ脉冲）可以触发下一个通信的发送任务。为了触发SFB12，在系统功能块的REQ输入处必须有一个上升沿。通信的数据长度为100个WORD，在相互连接的两个PLC系统中标记R-ID号是唯一的[3]，另外通过参数“STATUS” 查阅错误代码可以判断相关出错的详细信息。
图4西门子系统功能块SFB12/SFB13通信的实现
4. 总结
西门子PLC控制在基于Profibus-DP、Profinet 的控制网络中结合无线以太网WIFI技术，使烟草行业原来的喂丝机控制网络具有了无线通信功能，免去了复杂的网络布线，节省了系统的维护成本，方便了系统的故障诊断功能及增强了构建系统的灵活性。随着无线通信技术自身的不断改进，无线通信技术在烟草行业控制领域中将有巨大的发展空间和广阔地应用前景。
参考文献
[1] 廖常初.S7-300/400 PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社，2014,7-8.
[2] 廖常初. PLC编程及应用应用技术[M]3版.北京：机械工业出版社，2008,33-34.
[3] Siemens AG. Programming with STEP 7 MANUAL，2006.
作者简介：徐志（1981—），男，湖北武汉人，工程师，高级技师，硕士；主要研究方向为烟草设备自动化
